12月9日15時40分，“太空教師”翟志剛、王亞平、葉光富為廣大青少年帶來了一場精彩的太空科普課。當穩定清晰的圖像和清脆響亮的話音從九天之外傳來，中國科技館內直播授課地面課堂爆發出熱烈的掌聲，參加現場授課的孩子和在線觀看直播的全國中小學生，滿懷對知識的渴望和憧憬，認真傾聽了這生動又奇妙的“太空一課”。
這場在北京與太空之間上演的“天宮課堂”是如何實現的呢？航天科技集團五院（以下簡稱五院）空間站系統測控與通信、儀表與照明等多個分系統大顯神威、聯合作戰，為太空授課提供了有效助力。
此次天地授課基于我國天鏈中繼系統，采用高速雙向音視頻傳輸，以天地對話等互動形式開展，艙內采用多臺高清攝像機通過中繼高速鏈路將高清視頻實時傳送至地面，地面上行兩路高清圖像送至艙內顯示器，從而實現雙向視頻傳輸。為了確保授課高可靠、高精度地順利實施，研制團隊對授課過程、天地協同程序進行了多次全流程協同演練。授課過程中地面工作人員實時監視空間站上各設備狀態，同時監測天地鏈路狀態，確保參與授課的所有設備工作正常，幫助航天員太空授課更加得心應手。
當授課開始，地面上的同學們認真聽講的畫面會同步實時出現在空間站核心艙內的“太空教室”里，航天員通過一個大大的液晶屏幕能夠清楚地看到孩子們的一舉一動。這個大屏幕就是儀表與照明分系統的重要設備之一。儀表與照明分系統是空間站系統中最具有航天員參與特點的分系統之一，具備人機交互功能，能夠為航天員操作空間站提供交互及操作平臺，同時為航天員在軌期間的工作、生活、出艙活動、交會對接等任務提供環境照明，其顯示、手控和照明等子系統使用的很多器件和技術非常新穎、獨特且趨于相關技術領域前沿。授課中發揮重要作用的液晶顯示屏，是集圖形圖像顯示、流媒體及視頻播放、報警驅動、指令發送、天地文本交互、觸摸操作、多總線通訊、支持用戶在軌動態配置等多功能為一體的新一代分布式數字化遠程終端設備，作為人機交互儀表，是航天員的“顯示器”，為航天員提供空間站的健康狀態信息，持續為空間站運行和航天員安全保駕護航。
早在空間站設計建造之初，五院的設計師們就秉承著以人為本的設計理念，始終將航天員在軌生活體驗放在首位，想盡一切辦法使航天員的生活更加便利、工作更加高效。由于空間站在軌飛行會周期性經過地球陰影區，照明問題尤為重要。航天員在空間站的工作、生活等活動都離不開照明設備。照明子系統可以為空間站組合體提供艙內、艙外照明支持，照明產品主要有情景照明、便攜照明和艙外泛光照明等。空間站照明子系統是我國首次在空間飛行器上應用情景模式可調照明技術，也是全球首次在大型載人航天器內部全范圍應用情景照明技術。
由于航天員長期在軌工作和生活，單一的照明模式容易造成航天員工作效率降低、生物鐘紊亂以及睡眠障礙等問題，情景照明可以通過對色溫、亮度、照明區域的可控調節，解決上述諸多問題。照明區域可分為工作區、生活區、閱讀區、維修區等，確保了航天員工作有臺燈、吃飯有餐燈、睡眠有夜燈、讀書有閱讀燈、娛樂有照明燈，此外，航天員在進行設備維修時還有專用頭燈，一旦發生危險時還有用于逃生、自救的應急照明。這些燈具在開關時，除了像我們平時在家里開關燈一樣，使用開關板有線控制以外，還增加了手持移動設備Wifi無線控制功能，航天員們通過手機APP就可以控制開關燈、調節亮度、色溫等。這些人性化的設計為航天員在軌工作、生活提供了一個溫馨、舒適的家。
60分鐘的“天宮課堂”，孩子們在窗明幾凈的科技館內上課，航天員在燈火通明的空間站核心艙“太空教室”里講課。此時此刻，書香四溢，光明灑滿人間天上。
